본 연구는 하수 슬러지의 혐기성 소화(AD)에서 에너지 회수 효율을 향상시키기 위한 열 전처리 기술의 적용 가능성과 경제적 타당성을 평가하고자 수행되었다. 최근 해양 슬러지 처분이 금지되었고, 전 세계적으로 탄소중립 사회로의 전환이 진행됨에 따라 하수 슬러지로부터 자원 회수 및 에너지 전환을 위한 선진 처리 기술의 개발 필요성이 더욱 커지고 있다. 특히 서울의 공공 하·폐수 처리장은 악취 민원과 같은 문제로 인해 공동 소화를 구현하는 데 어려움이 있어, AD 공정에서의 바이오가스 생산이 제한되고 있다.</br>이러한 문제를 해결하기 위해 서울의 공공 하·폐수 처리장에서 채취한 하수 슬러지를 대상으로 열 전처리 실험을 수행하였다. 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)에 기반한 실험에서는 메탄 수율 및 메탄 생산 속도에 대한 영향을 규명하기 위해 다양한 온도(60–180°C)와 시간(60–180 min) 조건을 평가하였다. 그 결과 최적 열 전처리 조건은 130°C에서 176분으로 확인되었다. 이 조건에서 메탄 수율과 메탄 생산 속도는 무처리 투입 슬러지(대조군)에 비해 각각 35.5%와 95.8% 증가하였다.</br>또한 열 전처리 공정의 경제적 타당성은 현금흐름 분석과 최적 전처리 조건에서의 20년 순현재가치(net present value, NPV) 평가를 통해 검증되었으며, 초기 투자비를 회수할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 전처리 공정이 경제적 관점에서도 유효함을 시사한다.<br>본 연구는 안정적인 하수 슬러지 처리를 보장하고 바이오가스 회수 효율을 극대화할 수 있는 전처리 기술 개발을 위한 실질적인 방향을 제안한다. 본 연구 결과는 향후 탄소중립 하수 슬러지 처리 시스템을 설계하는 데 있어 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

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